(57)【要約】  土工用装備用摩耗アセンブリは、ベース、摩耗部材、及びロックを含む。ロックは、リテーナー及びロック体を含む。リテーナーは、ベース内の凹部に着座する。キャビティがベースを受容するにつれて、リテーナーのキーが摩耗部材のキーウェイに受容される。ロック体は、ベース、リテーナー、及び摩耗部材それぞれの位置揃えされた開口部を通過して、リテーナーに係合し、摩耗部材をベースに固定する。【選択図】図６
2019510145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土工用装備用の地面に対処する摩耗部材であって、前記摩耗部材は、
前側作業部位、及び
後端と、後方に向かって前記後端内に開放されているキャビティとを含み、前記土工用装備のベースを受容するための後側取付部位を備え、
前記ベースは、前記ベースを通って横方向に延びる開口部と、ロックのリテーナーを受容して前記摩耗部材を前記ベースに固定するための、前記ベースの１つの壁にある前記開口部の周りの凹部と、を有し、
前記キャビティは、キャビティ壁によって画定されており、前記キャビティ壁のうち少なくとも第１のキャビティ壁が、
（ｉ）前記スロットを通って延びて、ロック体を受容して前記リテーナーと係合するための穴と、
（ｉｉ）前記後端と前記穴に開放され、ロックのリテーナーのキーを受容し、一対の互いに離間した支持面を含むスロットと、を含み、
前記一対の互いに離間した支持面は、前記キーの相補的な面に支持され、前記リテーナーが前記凹部内で回転するのを防ぐ、摩耗部材。
【請求項２】
前記スロットが、前記穴の前方に、前記キャビティの中に延びる、請求項１に記載の摩耗部材。
【請求項３】
前記キャビティ壁のうちの第２キャビティ壁が、前記第１キャビティ壁に対向し、前記第２キャビティ壁が、前記第１キャビティ壁内の前記穴に位置揃えされる穴を含む、請求項１又は２に記載の摩耗部材。
【請求項４】
前記第２キャビティ壁が、前記後端に開口しかつ前記第２キャビティ壁内の前記穴に開口している長手方向スロットを含む、請求項３に記載の摩耗部材。
【請求項５】
前記摩耗部材が、リッパーポイントである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の摩耗部材。
【請求項６】
前記摩耗部材が、掘削歯用先端部材である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の摩耗部材。
【請求項７】
前記スロットの前記支持面が互いに実質的に平行である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の摩耗部材。
【請求項８】
前記スロットの前記支持面が、前記キャビティから、互いに向かって内側に収斂するように延びる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の摩耗部材。
【請求項９】
土工用装備用の摩耗アセンブリであって、
地面に対処する摩耗部材であって、
（ｉ）キャビティであって、上壁、下壁、及び側壁を有し、前記土工用装備のベースを受容するためのキャビティであって、前記ベースが、前記ベースを横断して通過して延びる開口部と、前記ベースの１つの壁にある前記開口部の周りの凹部とを有するキャビティと、
（ｉｉ）前記側壁のそれぞれ内の穴と、
（ｉｉｉ）前記キャビティの前記側壁のうちの少なくとも１つ内のスロットと、を含む摩耗部材、及び
ロックであって、
前記ベース内の前記開口部に概ね位置揃えされる中央開口部と、前記スロットの中に受容されるキーとを有し、前記ベース内の前記凹部内に受容されるリテーナーと、
前記リテーナー内の前記中央開口部を通って、前記摩耗部材内の各穴の中に延びて、前記摩耗部材を前記ベースに対して保持するロック体とを含むロックを備え、
前記ロック体と前記中央開口部が、互いに係合して前記ロック体を前記リテーナーに接続する締結要素を有する、摩耗アセンブリ。
【請求項１０】
前記締結要素が、係合するねじ山である、請求項９に記載の摩耗アセンブリ。
【請求項１１】
前記スロットが、一対の、互いに離間した支持面を含み、前記支持面が、前記キーに設けられた相補的な面に支持されて、前記リテーナーが前記凹部内で回転するのを防ぐ、請求項９又は１０に記載の摩耗アセンブリ。
【請求項１２】
前記スロットが、一対の、互いに離間した支持面を含み、前記支持面が、前記キーに設けられた相補的な面に支持され、かつ前記支持面が互いに平行である、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の摩耗アセンブリ。
【請求項１３】
前記スロットが、前記穴の前方に、前記キャビティの中に延びる、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の摩耗アセンブリ。
【請求項１４】
前記ロック体は、その長さ方向にテーパーがつけられている、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の摩耗アセンブリ。
【請求項１５】
キーパーシステムが、使用中に、前記リテーナーに対して前記ロック体が意図せず移動するのを妨げる、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の摩耗アセンブリ。
【請求項１６】
摩耗部材を土工用装備上のベースに固定するためのロックであって、
リテーナーであって、
第１面及び第２面を有する本体と、
前記第１面及び第２面に対して開口し、軸線を画定する、ねじ切りされた穴と、
前記第２面上の外方向に突き出しているリッジと、を備え、前記本体は前記ベース内の凹部内に受容され、かつ前記リッジは前記摩耗部材内のスロット内に受容されるリテーナー、及び
ロック体であって、前記リテーナー内の前記ねじ切りされた穴に係合するためのねじ山と、
前記ロック体の回転を容易にする工具受容形成部とを有するロック体、を備える、ロック。
【請求項１７】
前記リッジが、互いに対向する面を有し、前記対向する面が互いに実質的に平行である、請求項１６に記載のロック。
【請求項１８】
前記リッジが、互いに対向する面を有し、前記対向する面が、前記第２面から互いに収斂するように延びる、請求項１６に記載のロック。
【請求項１９】
前記ロック体が、その長さ方向にテーパーがつけられている、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載のロック。
【請求項２０】
地面に対処する摩耗部材を土工用装備に装着するための方法であって、
キーと中央孔とを有するリテーナーを、前記土工用装備のベースの凹部内に配置することと、
前記ベースが前記摩耗部材内のキャビティの中に受容され、前記キーが前記キャビティ内のスロットの中に受容され、かつ前記摩耗部材内の少なくとも１つの穴が前記ベースを通って延びる開口部に概ね位置揃えされるように、前記摩耗部材を前記ベース上に嵌め合わせることと、
ロック体を、前記摩耗部材内の前記少なくとも１つの穴と前記ベース内の前記開口部とを通して挿入することと、
前記ロック体を、前記リテーナー内の前記中央孔内に固定すること、を含む、方法。
【請求項２１】
前記ロック体が、前記ベースの互いに反対側にある、前記摩耗部材内の２つの穴の中に挿入される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ロック体が、前記リテーナーの前記中央穴にねじ込まれる、請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ロック体が、前記中央穴に、キーパーシステムが係合されるまでねじ込まれる、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
土工用装備用摩耗部材であって、
地面を対処するための前側作業端、及び
後側取付部位を備え、
前記後側取付部位は、後方開口部から前方に延びるキャビティを含み、
前記キャビティは、
上壁及び下壁、
側壁、及び
長手方向軸線を有し、
第１側壁は、
開口部、及び
ロックリテーナーを受容するためのキーウェイを有し、
前記キーウェイは、前記後方開口部から軸方向に延びる、互いに対向する面を含み、かつ
前記キーウェイは前記側壁開口部と交差して前記側壁開口部の前方に延びる、摩耗部材。
【請求項２５】
前記互いに対向するキーウェイ面の各々が、前記側壁から、前記側壁に対して実質的に直交するように延びる、請求項２４に記載の摩耗部材。
【請求項２６】
前記後方開口部前方の、前記互いに対向するキーウェイ面は、実質的に互いに平行に延びる、請求項２４又は２５に記載の摩耗部材。
【請求項２７】
前記キャビティは、前記長手方向軸線を横断する前側スラスト面を含む、請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の摩耗部材。
【請求項２８】
前記上壁及び前記下壁は、互いから離れるように前記スラスト面から延びる、請求項２４〜２７のいずれか一項に記載の摩耗部材。
【請求項２９】
前記側壁が、前記スラスト面から後方に、実質的に互いに平行に延びる、請求項２４〜２８のいずれか一項に記載の摩耗部材。
【請求項３０】
前記摩耗部材はリッパー歯であり、かつ前記キャビティは、前記土工用装備のベースを受容する、請求項２４〜２８のいずれか一項に記載の摩耗部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[01]
本発明は、土工用装備用の摩耗アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
[02]
鉱業や土木建設業では、摩耗部品（例えば、歯）が広く提供されて、それらの部品の下にある装備を過度の摩耗から保護したり、例えば、掘削機のバケット、リッパーアーム等を用いての掘削作業で地面を粉砕したりしている。典型的には、歯は使用中に、非常に高い負荷のかかる、非常に摩耗しやすい条件に直面するので、定期的に交換されなければならない。素早く着脱可能なロックは先端部材（ポイント）の交換時には望ましいが、土工装備を使えない時間が出てくるため、生産にとって相当なロスが出ることになり得る。
【０００３】
[03]
典型的には、歯システムは、掘削装備に取り付けられるベース又はアダプターと、ベースに固定されて地面と接触する先端部材又は石突とを含む。ロックは先端部材をベースに固定するために用いられる。信頼性のあるロックが望まれる。ロックの不具合は、結果として先端部材の喪失、ベースへの損傷、及び／又は例えば破砕機のような下流側の処理を担う装備の故障若しくは損傷を招き得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[04]
本発明は、ベースにロックによって固定される摩耗部材を備える、土工用装備用摩耗アセンブリに関する。
【０００５】
[05]
１つの実施形態では、土工用装備用の、地面に対処する摩耗部材は、前側作業部位と後側取付部位とを備える。後側取付部位は、後端と、後方に向かって後端に開放されている、土工用装備のベースを受容するためのキャビティとを含む。ベースは、ベースを通って横方向に延びる開口部と、ロックのリテーナーを受容して摩耗部材をベースに固定するための、ベースの１つの壁にある開口部の周りの凹部とを有する。キャビティは、キャビティ壁を有し、キャビティ壁のうち少なくとも第１のキャビティ壁が：（ｉ）スロットを通って延びて、ロック体を受容してリテーナーと係合するための穴と、（ｉｉ）後端と穴に開放され、ロックのリテーナーのキーを受容するスロットを含む。スロットは、一対の、互いに離間した支持面を含み、支持面が、キーに設けられた相補的な面に支持されて、リテーナーが凹部内で回転するのを防ぐ。
【０００６】
[06]
１つの実施形態では、土工用装備用摩耗アセンブリは、地面に対処する摩耗部材と、摩耗部材を装備に固定するためのロックとを含む。摩耗部材は、（ｉ）上壁、下壁、及び側壁を有し、土工用装備のベースを受容するためのキャビティと、（ｉｉ）側壁のそれぞれ内の穴と、（ｉｉｉ）キャビティの当該側壁のうちの少なくとも１つ内のスロットとを含む。ロックは、ベース内の凹部に受容されるリテーナーと、ロック体とを含む。リテーナーは、ベース内の開口部に概ね位置揃えされる中央開口部と、スロットの中に受容されるキーとを有する。ロック体は、リテーナー内の中央開口部を通って、摩耗部材内の各穴の中に延びて、摩耗部材を装備のベースに対して保持する。ロック体と中央開口部が、互いに係合してロック体をリテーナーに接続する締結要素を有する。１つの実施形態では、摩耗アセンブリは、１方向への地ならし作業に従事する。
【０００７】
[07]
１つの実施形態では、摩耗部材を土工用装備のベースに固定するためのロックは、リテーナーとロック体とを含む。リテーナーは、第１面及び第２面を有する本体と、第１面及び第２面に対して開放されねじ切りされた穴と、第２面上の外方向に突き出しているリッジとを有する。ロック体は、リテーナー内のねじ切りされた穴に係合するためのねじ山と、ロック体の回転を容易にする工具受容形成部とを有する。
【０００８】
[08]
１つの実施形態では、地面に対処する摩耗部材を土工用装備に装着するための方法は、キーと中央孔とを有するリテーナーを、土工用装備のベースの凹部内に配置すること；ベースが摩耗部材内のキャビティの中に受容され、キーがキャビティ内のスロットの中に受容され、かつ摩耗部材内の少なくとも１つの穴がベースを通って延びる開口部に概ね位置揃えされるように、摩耗部材をベース上に嵌め合わせること；ロック体を、摩耗部材内の少なくとも１つの穴とベース内の開口部とを通して挿入すること；及びロック体を、リテーナー内の中央孔内に固定すること、を含む。
【０００９】
[09]
１つの実施形態では、ロックは、細長いロック体と、ロック体を受容するための開口部を有するリテーナーとを含み得る。リテーナーはベースの凹部に収容されるが、摩耗部材のキーウェイに受容される、延在するキーを含む。ロック体とリテーナーとは、例えば突起又はねじ山のような係合要素を備える、互いに対応する締結具を含み得る。アダプターが摩耗部材のキャビティ内に着座するにつれて、アダプター内の開口部が、摩耗部材の壁内の１つ以上の開口部と位置揃えされる。ロック体は、位置揃えされた開口部を通って受容されて、リテーナーと係合する。
【００１０】
[10]
一部の実施形態では、ロックは限られた数の部品しか有さず、製造コストも安く、信頼性を高めるための二重のせん断式保持を提供でき、摩耗部材を土工用装備に固定するための信頼できるシステムを提供する。これらのロックは、微粉によって強く結合してしまうことと、作業中に偶然摩耗部材が失われることとに抵抗し、かつ／又は製品寿命の終わりに、摩耗部材を素早く取り外し、新たな交換部品を装着して、運転コストを低減するものである。
【００１１】
[11]
本発明の１つの実施形態によれば、摩耗部材のロック用のリテーナーは、摩耗部材とベースとの互いに隣接する凹部内に保持される。
【００１２】
[12]
本発明の１つの実施形態によれば、ロック体は、ベース内の凹部と摩耗部材内の凹部によって形成されたキャビティ内でリテーナーと係合する。
【００１３】
[13]
本発明の１つの実施形態によれば、摩耗部材は、１つの方向に地ならしをする。
[14]
本発明の１つの実施形態によれば、摩耗部材のロックを装着するための方法は、リテーナーをベースの凹部内に挿入すること、並びに摩耗部材のキャビティ内にアダプターのノーズを受容すること、及びリテーナーの一部をキャビティの壁スロット内に受容してリテーナーの凹部内での回転を制限することによって摩耗部材を取り付けることを含む。
【００１４】
[15]
本発明の１つの実施形態によれば、リテーナーを受容するための座が、ベースと摩耗部材のそれぞれに、凹部によって画定される。摩耗部材にアダプターを着座させることによって、リテーナーの座が画定される。
【００１５】
[16]
本発明の利点及び特徴を更に理解するために、本発明に関連するさまざまな構成及び概念を説明し、例示する以下の説明及び添付の図面を参照し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】[17]  本発明による、摩耗アセンブリの１つの実施形態の斜視図である。
【図２】[18]  摩耗アセンブリのベース及びロックの前側斜視図である。
【図３】[19]  摩耗アセンブリの摩耗部材及びロックの後側斜視図である。
【図３Ａ】[20]  摩耗部材の後側斜視図である。
【図４】[21]  ロックの斜視図である。
【図４Ａ】[22]  ロックの、部分的な軸方向断面図である。
【図５】[23]  摩耗アセンブリ用の代替的ロックの分解斜視図である。
【図５Ａ】[24]  図５の代替的ロックの、部分的な軸方向断面図である。
【図６】[25]  本発明による、摩耗アセンブリの第２実施形態の分解斜視図である。
【図７】[26]  第２実施形態の摩耗部材及びロックの後側斜視図である
【図８】[27]  第２実施形態のロックの、分解斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
[28]
土工用装備に固定される摩耗部材は、一般に、装備のベースに取り付けられて、作業中に土材料に対処するようになっている。例としては、土工用装備は、バケット、リッパーアーム、カッタヘッド、又は、掘削、地ならし、若しくはその他の地面に対する作業用の他の種類の装備であり得る。ベースは、例えば、溶接又は機械的取り付け方法によって装備に固定され得るが、ベースはまた、バケットのリップのような装備の構成部品に鋳造により成形され得る。摩耗部材はまた、別体のベースなしで土工用装備に直接（例えば、直接リッパーアームに）固定され得る。そのようなケースでは、摩耗部材を搭載する装備そのものが、ベースであると考えられる。ともかくも、摩耗部材はロックシステム９によってベースに固定されるが、そのロックシステム９は、摩耗部材が摩耗した場合には、摩耗部材の交換が可能になるように、ロックが解除されたり、あるいは取り外されたりできるようになっている。摩耗部材は、例えば、尖った先端又は石突き、囲い板、ランナー等である。本発明は非常に多くの種類の摩耗部品や作業に用いられ得るが、本発明の１つの実施形態は、図１〜図８に、リッパーの歯として図示されている。この実施形態では、摩耗アセンブリ１０は、ロック１６によってベース１２に固定されている摩耗部材１４を含む。
【００１８】
[29]
ベース１２は、リッパーアームに溶接される（他の構成も可能である）後端と、前方に突き出したノーズ１２Ｃとを含む。ノーズ１２Ｃは、一般的に前端１１に向かって先細になっており、上壁１２Ｄ及び下壁１２Ｅが収斂している。前端１１は、横断スラスト面であり得る。ベース１２は、開口部１２Ａと、それに関連する凹部１２Ｂとを含む。本実施形態では、開口部１２Ａは、ノーズ１２Ｃを貫通して横方向に延びる円筒形の穴であり、互いに反対側にある側壁１２Ｆ及び１２Ｇに開口している。凹部１２Ｂは、開口部１２Ａに概ね隣接し、かつ／又は開口部１２Ａと同軸になっており、カウンターシンク形状を、ノーズの一方の側壁１２Ｆに形成している。これが、リッパー及びその他の掘削機の歯用に今日一般的に用いられている、従来のベース設計である。従来型の歯は、ノーズ１２Ｃを受容し、装備の先端を支持するためのキャビティを有する先端を含む。先端の各側壁に設けた穴は、ノーズ１２Ｃの開口部１２Ａと位置揃えされる。割りリングが凹部１２Ｂにセットされ、先端の側壁とノーズの側壁との間に捕捉されている。円環状の溝を有する円筒形のピンが、ピンの溝に割りリングが受容されるまで、位置揃えされた側壁穴とノーズ開口部とにハンマーで打ち込まれる。
【００１９】
[30]
本発明の摩耗アセンブリ１０は、最初から装着される用途において使用され得るが、従来型ベースに関連して用いるのにも非常に好適で、先端部の取り付けの改良をもたらし、かつ／又は他の設計の先端部の取り付けを可能にする。例えば、本発明によるロッキングシステム１６は、信頼できて強度があって先端部の喪失のリスクを減らすことができ、摩耗した摩耗部材の容易かつ迅速な効率的な交換を可能にし、ハンマーを使わないので安全性を高められ、製造コストも安く、少数のシンプルな部品のみを必要とし、かつ／又はアフターマーケットの先端部を従来型の使用中のベースに固定するのに使用可能である。
【００２０】
[31]
摩耗部材１４は、前側作業部位１３Ａと後側取付部位１３Ｂとを含み、後側取付部位１３Ｂは、後端１３Ｃとキャビティ１４Ａを有し、キャビティ１４Ａは、後端１３Ｃにおいて後方に向かって開口している。本実施形態では、前側作業部位１３Ａは、掘削歯用先端部材の刃先に当たる。開口部又は穴１４Ｂは、互いに対向するキャビティ壁１５及び１７の一方又は両方を貫通して延びている。摩耗部材は、好ましくは、図に示すように、穴１４Ｂを対向する側壁のそれぞれに含むものである。しかしながら、他の構成も可能であり、例えば、一方の側壁にのみ１個の穴１４Ｂを設けるもの、及び／又はロックを上下方向にして、穴をキャビティの上壁と下壁の一方若しくは両方に有するものが考えられる。ノーズ１２Ｃは、摩耗部材軸線ＬＡに沿ってキャビティ１４Ａに受容されるが、摩耗部材を土工用装備に取り付け支持するための他の構成も可能である。キャビティ１４Ａは、好ましくは、ノーズ１２Ｃと相補的な形状構成を有するものである。ベース１２とキャビティ１４Ａとが相補的な形状であることは、リッパー用のリッパー歯又は他の土工作業用の他の摩耗部材とは、相当に異なったものであり得る。
【００２１】
[32]
凹部１２Ｂが、側壁１２Ｆ及び１２Ｇ（又は壁１２Ｄ、１２Ｅ）のそれぞれに設けられ得る（所望に応じて、逆も可とするため）。ベース１２が摩耗部材１４のキャビティ１４Ａに着座した状態では、開口部１２Ａが摩耗部材１４の穴１４Ｂに位置揃えされている。ベース１２は、例えばアーム用の囲い板のような追加的な摩耗部材を取り付けるための、追加的な開口部４０を含み得る。これは、従来型のリッパーベースの構成である。同じ、類似の、又は異なるロッキング構成が、そのような他の摩耗部材を固定するために用いられ得る。
【００２２】
[33]
ベースは使用すれば摩耗してくるので、ノーズは結果的に短くかつ／又は狭くなってくる場合がある。摩耗したノーズをキャビティに受容している摩耗部材は、摩耗のないベースのケースに比べて、ベース上の着座点が、後ろに遠くなる場合がある。キャビティ壁の１つ以上の穴１４Ｂは、延長したり細長くされたりして、スロットを形成する場合もあり得る。細長い穴は、摩耗部材の前方／後方位置範囲にわたって開口部１２Ａと位置揃えでき、ロックを受容して摩耗部材を固定できる。
【００２３】
[34]
ロック１６は、位置揃えした摩耗部材の穴１２Ａ及びベースの穴１４Ｂに受容されて、摩耗部材とベースとを一体に固定する。ロック１６は、締結要素１８Ｄを有するピン又はロック体１８と、開口部２０Ｂを有するリテーナー２０とを含む。締結要素１８Ｄは、らせん状の要素又はその他のねじ山構造であり得る。開口部２０Ｂは、対応する締結要素２０Ｃを有し、締結要素２０Ｃは、例えばらせん状要素である。締結要素は一例として、本明細書においてはねじ山として説明されているが、同じ又は類似の機能を果たす他の構成を含むことも可能である。また別の例では、バヨネットマウント用の突起物と溝を、意図せず外れてしまうことを防ぐ戻り止め又はクリップとともに含み得る。図示されている実施形態では、ロック体の周りにねじ山が少なくとも丸々１周分延びているが、他の締結又はらせん状要素は、ロック体の周面の周りに部分的にのみ延びていてもよい。リテーナー２０は、ナット又は保持リングであり得る。一部の実施形態では、リテーナーと本体とはねじ切りされておらず、リテーナーが押し込み式の締結具として動作したり、あるいは、別の保持機能によって固定されたりし得る。
【００２４】
[35]
ロック体１８とリテーナー２０はそれぞれ、長手方向軸線ＬＡ１とＬＡ２を有しており、これらの軸線は、ロック体がリテーナーに組み付けられると一致する。ただし、ノーズを貫通する開口部に対して凹部が偏心している場合には、その限りではない。近位端１８Ａは、例えば六角ソケット又は六角ヘッドのような工具係合機能部１８Ｃを含み得る。工具係合機能部は、対応するトルク工具を受容して、本実施形態では、ロック体１８をリテーナー２０にねじ込んだり、リテーナー２０から回して外したりするためにロック体の回転を容易にする。工具受容形成部１８Ｃは、ロック体の遠位端１８Ｂに設けてもよく、あるいはロック体の両端に設けてもよい。
【００２５】
[36]
任意追加的に、ロック体には、その近位端１８Ａから遠位端１８Ｂに向かって収斂するようにテーパーがつけられていてもよい。らせん状のねじ山にも、軸方向に延びるにつれて小径になるようにテーパーがつけられていてもよい。テーパーのついたロック体１８は、圧縮された微粉が摩耗アセンブリ１０に存在している場合に、位置揃えされた開口部１２Ａ、１４Ｂからロック体をより簡単に取り外すことを可能にする。微粉とは、作業中に、隙間に集まって圧縮されて固まり、セメントのような堆積物を、地面に対して作業をする摩耗部品中に形成し得る小さな粒子のことである。ロック体に軸方向のテーパーがつけられている場合、摩耗部材及びベースに対して、（例えば、ねじ山による接合がされている場合）ロック体を最初に回転させ軸方向に移動させることで、ロック体といかなる圧縮固化された微粉との間にも隙間ができることになる。ロック要素及び／又はらせん状要素にテーパーをつけることで、組み立てられる部品どうしが微粉によって固く結合した場合にも、その固い結合を克服することを容易にできる。ロックを取り外す場合、ロック体が回転してリテーナーから軸方向に移動すると、ロック体と微粉との間に隙間が形成され、ロック体が更に回転するにつれてこの隙間が広がっていく。この隙間により、ロック体がより容易に回転し、開口部１２Ａ及び１４Ｂから撤退することが可能になっている。このようなテーパーがつけられていない場合には、微粉がロック体と結合し続けて、ロック体が開口部１２Ａ及び１４Ｂから撤退するのに摩擦力をもって抵抗する傾向がある。テーパー付きロックのもたらすこのような利益は、開口部１２Ａ及び／又は１４Ｂにテーパーがつけられていない場合にも得られるものである。開口部１２Ａは、従来型のリッパーのベースではテーパーがつけられていない。しかしながら、ロック体１８のテーパーに対して相補的になるように、開口部１２Ａ及び／又は開口部１４Ｂにテーパーをつけることが可能である。
【００２６】
[37]
リテーナー２０は、本実施形態では、リテーナーから外側に向かって延びるリッジであるキー２０Ａを含む。キー２０Ａは、本実施形態では摩耗部材１４のキャビティ壁１５に形成されたスロットであるキーウェイ１４Ｃと係合する。図３及び図３Ａに図示されているように、スロット１４Ｃは、キャビティ壁１５の内面１５Ａに沿って、摩耗部材の軸線ＬＡと概ね平行に延びている。キーウェイ１４Ｃは、摩耗部材をベースに装着する際の方向と一貫し、軸線ＬＡとは平行にならないように配向されてもよい。スロット１４Ｃは、リア縁部１５Ｃから開口部１４Ｂに延びて開口し、摩耗部材を装着している最中に、キー２０Ａを受容するようになっている。図示されている構成では、キー２０Ａは、リテーナーの内面２０Ｄを横切るようにして延びている。したがって、スロット１４Ｃは、開口部１４Ｂの前方に連続し、摩耗部材が完全に装着されると、キー２０Ａを受容する。このポジションでは、キー２０Ａは軸方向に、開口部１４Ｂの前方及び後方に進む。しかしながら、キーは部分的にのみリテーナーを横切って延びることも可能なので、その場合には、スロット１４Ｃが開口部１４Ｂの前方に延びる量はより少なくてよく、あるいは延びていなくてもよい場合があり得る。キー２０Ａは、摩耗部材のキャビティ１４Ａの壁の、開口部１４Ｂに隣接して形成されたスロット１４Ｃに受容され、リテーナーが回転するのを防ぐように構成されている。
【００２７】
[38]
任意追加的に、ベース１２は、リテーナー２０を凹部１２Ｂに保持するための付勢要素２４を備え得る。付勢要素は、リテーナーと界面どうしで嵌り、摩擦力でリテーナーを保持するエラストマーであり得る。本実施形態では、付勢要素２４は、アダプターの壁にある凹部の中に嵌っている。付勢要素は、リテーナーに形成された凹部、凹部１２Ｂの壁、凹部１２Ｂの内張りにも嵌り得るが、他の構成も取り得る。付勢要素は、リテーナーを受容したり、あるいはリテーナーに固定されたりするような、他の形状構成（例えば環状の形状）を有していてもよい。あるいは、磁石、粘着剤、又は他の手段を、リテーナー２０を保持するための付勢要素として用いることも可能である。
【００２８】
[39]
任意追加的に、ロック１６は、作業中にロック体１８がリテーナー２０から係合解除されてしまうのに抵抗するキーパーシステムを備え得る。ラッチ又はキーパー２２は、リテーナー又はロック体の一方に受容されて、他方の対応する面に形成されたキーパー窪み２２Ａに係合し得る（図５及び５Ａ参照）。キーパーは、延伸係合要素を備えることができるが、これはエラストマーそのものや、エラストマーに固定された鋼又はその他の硬質材料であり得る。係合要素は圧力がかかるとたわんだり、位置がずれたりすることがあり得るが、元の位置を回復することが可能である。延伸係合要素は、対応する窪み２２Ａ又はラッチ用凹部に係合するが、その際、ロック体が完全にリテーナーに係合している。本実施形態では、キーパー２２は、弾力性のあるブロック２５で裏打ちされた概ねＬ字形の金属製タブ２３を備えるが、タブ２３とブロック２５とは一体に固定され、リテーナー２０の凹部２７の中に挿入される。
【００２９】
ロック体がリテーナーの中に挿入されるにつれて、ロック体の遠位端がタブ２３を、タブの内端２３Ａが窪み２２Ａにパチンと嵌るまで、弾性部材の付勢力に抗して外側に向けて押す。図５Ａに図示されているように、ロック体の遠位端は、好ましくは、面取りされた縁部１８Ｂを有して、装着初期にタブ２３を外に向けて押すのを容易にするようになっている。
【００３０】
[40]
あるいは、キーパーシステムは、他の構造を有していてもよい。例えば、キーパーシステムは、リテーナー２０によって保持されている割りリング３０を含み得る（図４及び４Ａ参照）。割りリングは、開口部２０Ｂの第１環状溝３２に保持され得るが、リングが限られた範囲で動くことは可能になっている。ロック体がリテーナーの開口部２０Ｂを通過するにつれて、リングも通過するようになっている。リングは広がって、リテーナーの中に入ってくるロック体を受容する。リテーナーが本体のねじ山と係合するにつれて、リテーナーは、ロック体の第２環状溝３４にリングが係合するまで、ロック体の上をリングとともに前進する。割りリングは、ロック体上の第２環状溝にパチンと嵌る。ロック体をリテーナーから引き出すには、追加的なトルクを加えて、再びリングを、凹部近くのロック体の直径いっぱいまで広げる。キーパーシステムは、ロック体上のリテーナーの軸方向の移動を制限して、例えば振動及び／又は他の力のせいで生じ得る緩みに抵抗し、ロック部材どうしが完全に係合した状態を維持するようになっている。キーパーシステムの他の構成が、リテーナーのロック体との係合を解除させてしまうのを妨げるような類似の機能を果たす場合には、そのような構成も採用可能である。
【００３１】
[41]
ロックシステムの組み立てには、リテーナー２０をアダプターの凹部１２Ｂに挿入して、付勢要素２４と係合させることが含まれる。キー２０Ａは、リテーナー２０が凹部１２Ｂにある状態で、ベースの面（本実施形態では側壁１２Ｆ）を超えて外側に延びる。１つの実施形態では、摩耗部材がアダプター１２に装着される際に、操作者はキー２０Ａを、摩耗部材のキャビティ内のスロット１４Ｃの中に受容するために位置揃えさせる。別の実施形態では、凹部とリテーナーとは、キー２０Ａがスロットを受容するのに適切な位置をとるのを確保するために、ある特定の向きに配向されたリテーナーを受容するように、協働的に形成され得る（例えば、非対称形状で）。摩耗部材がノーズ１２Ｃの上を前進するにつれて、ベース１２はキャビティ１４Ａの中に受容され、キー２０Ａはスロット１４Ｃの中に受容される。開口部にテーパーがつけられていない場合、スロットが両方の側壁に形成されれば、いずれかの向きに配向された摩耗部材の組み付けを可能にし得るだけでなく、摩耗部材が部分的に摩耗した場合に、摩耗部材の後退を許可し得る。図示されている実施形態では、スロットは一方の側壁のみに設けられている。ベースがキャビティ内に完全に着座した場合に、開口部１２Ａが摩耗部材１４の開口部１４Ｂに位置揃えされる。凹部１２Ｂとスロット１４Ｃとはともに、リテーナー２０用リテーナーシート２６を形成する。従来型のベースとともに用いられた、すなわち、従来型の割りリングが従来型の歯システム内で配置されるのと同じ場所で用いられた場合、リテーナー２０は、凹部１２Ｂ内で、ノーズ１２Ｃの側壁１２Ｆと摩耗部材１４のキャビティ壁１５との間にセットされる。
【００３２】
[42]
次にロック体の遠位端１８Ｂは、リテーナーのねじ山２０Ｃがロック体のねじ山１８Ｄに係合するまで、開口部１４Ｂ、開口部１２Ａ、及びリテーナーに挿入される。次にロック体１８が回転させられて、遠位端１８Ｂに隣接した対応するねじ山に係合し、更にロック体１８は、近位端１８Ａが摩耗部材１２の中に引き込まれ、キーパー２２が対応するキーパー窪み２２Ａに係合するまで、開口部の中を前進する。あるいは、ロック体は、近位端１８Ａに形成されたねじ山が、リテーナー２０に係合するように、逆方向に装着され得る。キー２０Ａがキーウェイ１４Ｃに係合しているので、リテーナー２０は、ロック体１８とともに回転するのを防止される。ロック体１８とリテーナー２０との係合が解除されることは、作業中にはキーパーシステム２２によって妨げられている。
【００３３】
[43]
図示されている実施形態では、キー２０Ａは、リテーナーに沿って軸方向に延び、外側に向かってテーパーがつけられてリッジとして示されているが、キー２０Ａは、支持面３１及び３３を画定し、これらの面は、キーウェイ１４Ｃ内の対応する支持面３５及び３７に支持されるようになっている。支持面３１、３３、３５、及び３７は、ロック体１８を装着している間にリテーナー２０が回転するのを防ぐ。キー及びキーウェイの他の形状構成も可能である。例えば、キー（例えば、リッジ）がキャビティ壁に形成され、キーウェイ（例えば、スロット）がリテーナーに形成されるのも可能である。また、一例として、キーは、非対称で、スロットよりも狭い幅のものであってもよく、相補的なスロット上の支持面に沿って延び単一の支持壁を有して、リテーナーの回転に抵抗するものであってもよい。一般的には、キー及びキーウェイは、それぞれが回転抵抗要素と呼ばれるものであってもよい。
【００３４】
[44]
ロック体１８は、１つの開口部１４Ｂに係合しても、キャビティ１４Ａの対向する２つの壁にそれぞれ設けた２つの開口部１４Ｂに係合してもよい。開口部１４Ｂと１２Ａとを貫通して延びるロック体１８は、摩耗部材がベースを離脱して移動するのには抵抗する。図示されている実施形態では、ロック体には、片側又は両側のベースと摩耗部材との間の界面でせん断力による負荷がかかり、使用中に摩耗部材が喪失することに抵抗する。摩耗部材のベースに対する装着と取り外しの手順によっては、他の種類の負荷も可能である。リテーナーのねじ山とロック体のねじ山との係合によって、かつ、キーパーシステムが設けられている場合には、そのキーパーシステムによって、ロック体の軸方向への移動は制限されている。
【００３５】
[45]
ロックを取り外すためには、ロック体１８を工具で回して、ロック体のねじ山とリテーナー２０のねじ山との係合を解除して、かつ、もしキーパーが使用されている場合には、そのキーパーを克服することが必要である。ロック体は開口部から取り外される。摩耗部材がアダプターから取り外されると、凹部１２Ｂ内でリテーナー２０が露出する。次に新たな摩耗部材を、ロック（又は新たなロック）が位置揃えされた開口部１４Ｂ及び１２Ａの中に挿入された状態で、ベースに装着することが可能である。
【００３６】
[46]
摩耗アセンブリ１１０は、摩耗部材とロックの代替的な実施形態であり、既に説明したのと類似した方法で動作する。摩耗部材１４は、ベース１２のノーズを、後方開口部キャビティ１４Ａ内に受容する。キャビティは、スロット１４Ｃと開口部１４Ｂとを含む。ベースが摩耗部材のキャビティ内に着座した状態で、開口部１４Ｂは開口部１２Ａと位置揃えされる。
【００３７】
[47]
ロック１１６は、リテーナー１２０とロック体１１８とを含む。好ましくは、ロック体１１８の近位端１１８Ａには、遠位端１１８Ｂに向かってテーパーがかかっている。ただし、テーパーのかかっていないロック体も可能である。ロック体１１８は、工具係合機能部１１８Ｃを含むが、例としては、六角穴ヘッド用レンチや、他のトルク工具用の開口部が挙げられる。リテーナー１２０は、ねじ切りされた開口部１２０Ｂとキー１２０Ａとを含む。本実施形態のキー１２０Ａは矩形の断面を有し、かつキーウェイ又はスロット１４Ｃに対応する形状を有する。キー１２０Ａは支持面１３１、１３３を含むが、同支持面１３１、１３３は、キーウェイ１４Ｃの対応する支持面１３５、１３７に支持されている。支持面は、凹部１２Ｂ内でリテーナー２０が回転するのに抵抗する。ねじ山１１８Ｄは、本実施形態ではロック体の近位端１１８Ａに隣接しているが、遠位端にあってもよい。摩耗アセンブリ１１０は、既に論じたのと同様に、ロック体とリテーナーとの係合が解除されてしまうのを制限するためのキーパーシステムを含み得る。
【００３８】
[48]
摩耗アセンブリ１１０の組み立て方法は、先の実施形態で示したものと類似のものであり、リテーナー１２０を凹部１２Ｂに挿入すること、及び付勢要素２４と係合することが含まれる。キー１２０Ａは、ベースの面を超えて延びる。ベース１２は、キー１２０Ａがキーウェイ１４Ｃに受容されている状態で摩耗部材１４がベース上を前進するにつれて、キャビティ１４Ａ内に受容される。リテーナーがキーウェイと凹部とによって保持された状態で、摩耗部材がベースに着座して、キーウェイが凹部１２Ｂに隣接するにつれて、開口部１２Ａは開口部１４Ｂと位置揃えされる。ロック体の遠位端１１８Ｂは、リテーナー１２０に隣接した開口部１４Ｂの中に挿入され、リテーナー１２０と開口部１２Ａとを通り、リテーナー１２０の反対側にある開口部１４Ｂの中に挿入される。リテーナーのねじ山１２０Ｂが、ロック体１１８を装着している間に、ねじ山１１８Ｄに係合する。ロック体１１８が回転して、リテーナーのねじ山に係合し、更にロック体１１８は、近位端１１８Ａが摩耗部材１４の中に引き込まれ、キーパー１２２が対応する窪み１２２Ａに係合するまで、開口部の中を前進する。ここで再びリテーナーは、キーとキーウェイとが係合していることによって、前進するロック体とともに回転するのを防止される。先の実施形態と同様に、キー（例えば、リッジ）が摩耗部材のキャビティ壁に形成され、キーウェイ（例えば、スロット）がリテーナーに形成されるのも可能である。
【００３９】
[49]
本明細書において説明されるロックは、摩耗部材を土工用装備に固定するためのシステムを提供する。これらのロックは、微粉によって強く結合してしまうことと、作業中に偶然摩耗部材が失われることとに抵抗でき、かつ／又は製品寿命の終わりに、摩耗部材を素早く取り外し、新たな交換部品を装着して、運転コストを低減するものである。
【００４０】
[50]
これまで開示してきたことは、本発明のさまざまに異なる態様又は特徴を含む、摩耗部材を掘削用装備に固定するためのロックの、具体的な実施例を説明したものである。さまざまな発明的特徴は、好ましくは、実施形態に説明されたような方法で一緒に用いられる。しかしながら、さまざまな特徴は、単独で又は他の組み合わせにおいて用いられて、それでもなお、本発明の利益のあるものを実現することが可能である。このことは、開示されている発明的特徴のそれぞれに関しても当てはまる場合がある。また、ある１つの実施形態での特徴は、別の実施形態での特徴と一緒に用いることも可能である。記載の例及び開示した特徴の組み合わせは、合わせて使用される必要があるという意味で限定することを意図したものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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